第1章 什么是计算机
计算机是一种能够根据程序执行数据处理和计算的电子设备。自20世纪40年代以来,计算机技术经历了飞速发展,已经成为现代社会不可或缺的一部分。计算机可以分为两大类:通用计算机和专用计算机。
1 通用计算机:这类计算机可以执行各种不同的任务,通常包括数据处理、文字处理、网络浏览、游戏和娱乐等。通用计算机可分为以下几个主要类型:
a 个人计算机(pc):台式机、笔记本电脑、平板电脑等。
b 服务器:用于处理大量数据和为多个用户提供服务的计算机。
c 工作站:性能高于普通个人计算机,常用于图形处理、视频编辑和科学计算等领域。
2 专用计算机:这类计算机专为特定任务而设计,如工业控制、医疗设备、导航系统等。专用计算机通常具有更简化的结构和更高的性能,以满足特定应用的需求。
计算机的核心是处理器(cpu),负责执行程序中的指令。cpu与内存(ram)、硬盘驱动器(hdd)或固态驱动器(ssd)等存储设备一起工作,完成数据存储和读取任务。此外,计算机还需要输入设备(如键盘、鼠标)和输出设备(如显示器、打印机)与用户进行交互。
计算机操作系统(如windows、macos、linux等)负责管理和协调计算机硬件和软件的运行。
计算机的发展经历了多个阶段,从最初的大型机械计算机到今天的微型计算机和智能设备。以下是计算机发展的主要阶段:
1 机械计算机:早期的计算机是由机械齿轮和杆构成的,用于进行简单的数学运算。这些计算机主要用于科学和工程领域。
2 电子管计算机:20世纪40年代,随着电子管的发明,计算机开始采用电子元件。这些计算机在性能和可靠性上有了显著提高。然而,它们仍然体积庞大,价格昂贵,且耗能高。
3 晶体管计算机:20世纪50年代,晶体管取代了电子管,大幅缩小了计算机的体积和能耗。计算机性能得到进一步提升,成本也降低。这使得计算机开始进入商业和家庭领域。
4 集成电路计算机:20世纪60年代,集成电路(ic)的发明使得计算机变得更加紧凑、廉价且功能强大。计算机开始广泛应用于各行各业,如科学研究、数据处理、通讯等。
5 个人计算机时代:20世纪70年代末,个人计算机(pc)问世。随着微处理器和存储技术的发展,计算机性能不断提高,价格逐渐下降。个人计算机迅速成为家庭和办公室的主流计算设备。
6 移动计算与互联网时代:20世纪90年代,笔记本电脑、平板电脑和智能手机等移动设备问世,使得计算能力变得无处不在。互联网的普及使得全球范围内的信息交流变得更加便捷